Способ сварки трением Советский патент 1990 года по МПК B23K20/12 

Изобретение относится к области сварки, в частности к способам сварки трением, и может быть использовано преимущественно при сварке деталей по сопряженным коническим поверхностям.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения, выполняемого по коническим поверхностям, и снижение затрат на удаление грата после сварки.

Сущность способа заключается в следующем.

Деталям с наружной и внутренней коническими свариваемыми поверхностями при- дают относительное перемещение, сжимают с осевым усилием и производят нагрев. При сварке трением деталей конус в конус в процессе нагрева площадь схватывания по конусным поверхностям увеличивается, что на определенном этапе приводит к тому, что прочность одной из

деталей оказывается недостаточной, чтобы преодолеть силы, удерживающие коническую часть детали, и деталь скручивается вне зоны сварки. С момента скручивания детали практически прекращается нагрев зоны сварки, тепло выделяется в месте скручивания детали. При достаточно длительном интервале времни между скручиванием и проковкой качество шва ухудшается, так как сварной шов успевает остыть и качественно не проковывается. Кроме того, длительный нагрев места скрутки детали ведет к образованию значительного количества грата, что усложняет и удорожает его удаление. При своевременной регистрации скручивания детали (т.е. прекращении нагрева собственно зоны сварки) проковку можно производить в оптимальном режиме. Одновременно уменьшится количество грата на детали. Поэтому в соответствии со

СлЗ КЗ 00

о

способом нагрев ведут до момента нарушения целостности одной из деталей вне зоны сварки, после чего отключают нагрев и производят проковку соединения, Скручивание детали можно регистрировать визуально по появлению грата в месте скручивания или путем регистрации равенства нулю производной момента сил трения,

Пример, Производят сварку трением стали ЭПЗОЗ со сталью СтЗ на установке для сварки трением. На стержне из ЭПЗОЗ, диаметр которого 25 мм, выполняют конус (угол при вершине 10°) длиной 45 мм. На стали СтЗ выполняют отверстие глубиной 55 м (конусность отверстия такая же, как и для стержня). Режим сварки: п 12, РН 50 МПа. Измерение момента трения производят с помощью белочки с установленными на ней тензометрическими датчи- ками. Полученный сигнал с тензометрических датчиков дифференцируется с помощью дифференциатора, и подается на вход нуль-органа, выполненного на базе двухвходового компаратора. Когда на- пряжение на выходе дифференциатора изменяет свой знак, компаратор

переключается и подает сигнал на переключение осевого усилия.

Использование способа сварки трением обеспечивает повышение качества сварного соединения и исключение дополнительных операций по удалению грата.

Формула изобретения

1.Способ сварки трением, при котором на одном из свариваемых торцов выполняют конусообразный выступ, а на другом - конусообразное углубление, осуществляют, нагрев свариваемых деталей и последующую проковку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и снижения затрат на удаление грата после сварки, проковку осуществляют после скручивания одной из деталей вне зоны сварки.

2.Способ по п,1, отличающийся тем, что скручивание одной из деталей определяют визуально по появлению грата вне зоны сварки,

3.Способ по П.1, отличающийся тем, что скручивание одной из деталей определяют путем регистрации равенства нулю производной момента сил трения.

Изобретение относится к способам сварки трением и может быть использовано преимущественно при сварке по сопряженным коническим поверхностям. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и снижение затрат на удаление грата после сварки. Во время выполнения процесса контролируют целостность свариваемых деталей вне зоны сварки, при скручивании одной из них отключают нагрев и включают проковку. Скручивание одной из деталей может быть определено визуально по появлению грата вне зоны сварки или путем регистрации равенства нулю производной момента сил трения. Поскольку с момента скручивания детали практически прекращается нагрев зоны сварки и тепло выделяется в месте скручивания детали, отсутствие перерыва между скручиванием и проковкой исключает охлаждение шва и некачественную проковку. 2 з.п. ф-лы.